深冷处理对18Cr2Ni2MoNbA钢耐磨性的影响

使用正交试验对18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳钢深冷处理工艺参数进行筛选优化,分析深冷处理时间、低温回火温度和时间对试样耐磨性的影响,并对试样磨痕形貌、显微组织、残留奥氏体以及显微硬度进行分析。研究表明,18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳淬火后的-196 ℃深冷工艺参数对磨损量影响的显著性排序为:深冷处理时间＞低温回火时间＞低温回火温度。深冷处理能够有效增加试样的耐磨性,在深冷温度-196 ℃,深冷处理时间1 h,低温回火温度120 ℃,低温回火时间2 h的工艺下试样磨损量最小,与未深冷时相比减少46.67%,磨损机制变为磨粒磨损与氧化磨损。经过深冷处理后渗碳层的碳化物沿晶界析出,同时有小颗粒碳化物在基体上弥散析出。深冷处理能够降低钢的残留奥氏体含量,增加马氏体含量,使表层渗碳层的显微硬度增加,从而改善18Cr2Ni2MoNbA钢的耐磨性。     

等离子Mo-Cr共渗表面高速钢层的研究

在20钢表面进行等离子Mo-Cr共渗及等离子超饱和渗碳复合处理，合金层接近钼系高速钢成分。表面Mo含量达到12％左右，Cr含量达到4％左右。等离子渗碳合金层表面含碳量达到2．0％以上，超过了平衡碳的计算值。经X-射线衍射分析，碳化物主要类型为M23C6、M7C3、M6C型，尺寸1μm左右。试样经随后淬火 低温回火和淬火 深冷处理(-196℃) 低温回火两种工艺，使表面高速钢层获得马氏体基体上均匀分布的细小弥散的碳化物组织，没有粗大的共晶莱氏体碳化物。经深冷处理的试样表面硬度达到l600HV，明显高于未经过深冷处理工艺的高速钢层表面硬度(1000HV左右)。用WTM-1E球盘式摩擦磨损试验仪，进行摩擦磨损试验。结果表明：经等离子复合处理的表面高速钢层，与渗碳淬火及低温回火的试样对比，摩擦因数减小，仅有0．07～0．08。     

高速钢的深冷处理

本文综述了四十年代以来国外发表的三十二篇有关高速钢冷处理的文献。这些文献所报道的内容可大致归纳为: 1.高速钢淬火后,再深冷处理(-196℃),高温或室温未完成转变的残留奥氏体将继续向马氏体转变,到-80℃时大部分已转变,继续深冷到-196℃,仍会有转变过程,并析出更细小的碳化物,均匀分布在马氏体上。 2.高速钢工具深冷处理时所形成的低温马氏体与室温或较高温度形成的马氏体,在性能上可能有所不同。经深冷处理的工模具的耐磨性有明显的提高。 3.当高速钢工具奥氏体化温度偏高,造     

深冷降温速率对W6Mo5Cr4V2高速钢磨损性能的影响

为提高W6Mo5Cr4V2高速钢的耐磨性,探究了进行深冷工艺时,在不同降温速率的影响下,磨损性能的变化规律。首先对W6Mo5Cr4V2高速钢进行传统的淬火处理,之后加入不同降温速率的深冷处理,最后进行回火处理。采用磨损率对其磨损性能进行了测定,探究耐磨性和硬度的关系,观察磨痕的微观形貌,并对微观组织进行SEM测试,从而分析耐磨性提高的原因。结果表明,未深冷处理试样以黏着磨损为主,深冷后的试样以氧化磨损为主;耐磨性随降温速率的增加先增加,在降温速率为2℃/min时耐磨性最好,相比于未深冷处理试样约提高1.5倍,之后随降温速率的进一步增加而降低。分析认为耐磨性提高是由于深冷处理极大地促进了残留奥氏体向马氏体的转变,促进了细小弥散碳化物的析出,从而提高了硬度,并增强了基体的抗磨损性能。     

深冷及钝化处理工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢磨损性能的影响

通过对深冷及钝化处理工艺下W6Mo5Cr4V2高速钢磨损情况的研究,以及对其微观组织进行SEM观察和磨痕分析,分析了磨损机理以及耐磨性提高的原因。结果表明:未深冷试样以粘着磨损为主,深冷以及钝化处理后的试样以氧化磨损为主;深冷处理可以显著提高材料的硬度和耐磨性,相比于深冷处理前耐磨性可以提高1.5倍,这是由于深冷处理后析出碳化物的平均尺寸减小为深冷处理前的一半左右,碳化物数目约增长了46%,而且分布更加均匀;钝化处理工艺不改变材料的硬度,但是可以改善材料初期的磨损情况,减小振动,提高耐磨性,这是由于钝化处理工艺促进材料表层出现含碳的薄膜,有一定润滑作用,从而改善了材料的耐磨性。     

深冷处理温度对W6Mo5Cr4V2高速钢组织及硬度的影响

为改善高速钢的性能,利用程序控制深冷箱对W6Mo5Cr4V2试件进行了不同温度(-120~-180℃)下的深冷处理,随后进行560℃×60 min回火处理。对深冷处理后的试件进行了显微组织观察,并对其硬度及红硬性进行了检测。结果表明,经深冷处理后马氏体基体上可析出大量弥散分布的碳化物,随深冷温度的降低,二次碳化物的尺寸减小,马氏体基体组织细化,试件的硬度提高。大、小二次碳化物的最小平均尺寸分别出现在-150和-120℃,经-180℃处理试样的硬度最高,为65.2 HRC,-150℃处理试件的红硬性表现为最好。     

AHPT15M粉末冶金高速钢冷处理工艺研究

本文对AHPT15M粉末冶金高速钢的冷处理工艺进行了研究,分析了冷处理温度、冷处理时间等工艺参数对试样力学性能及残余奥氏体含量的影响,并利用电子扫描显微镜观察冷处理与未冷处理试样的显微组织。试验结果表明:经过冷处理后形成了一种更为细小的针片状马氏体显微组织,残余奥氏体含量明显减少,并伴有超细碳化物析出,从而提高了试样的硬度及耐磨性。AHPT15M粉末冶金高速钢较好的冷处理工艺为:淬火+冷处理+两次回火;较好的冷处理工艺参数为:温度-130～-150℃,保温时间以钢件冷透为准。     

深冷处理对Cr7V钢高温耐磨性与位错密度的影响

对Cr7V模具钢进行了(1030℃×0. 5 h)淬火+(-196℃×3,6,12 h)深冷处理+(560℃×2 h)三次回火处理,通过销盘摩擦磨损试验研究了深冷处理工艺参数对其高温耐磨性的影响。通过XRD获得不同热处理工艺下的衍射图谱,并通过X射线线形分析法研究深冷处理不同工艺参数对Cr7V模具钢位错密度的影响。结果表明:深冷处理对Cr7V模具钢高温耐磨性和位错密度的影响规律一致,随保温时间的延长,高温耐磨性和位错密度的提升程度均呈现先升后降的趋势,其中深冷保温6 h后试样磨损量为87. 6 mg,位错密度为1. 4295×10~(16)m~(-2),表现出最好的性能,其高温耐磨性较未深冷处理试样提高了53%,位错密度提高约28%。     

淬火温度对高钒高速钢摩擦磨损性能的影响

以自主成分设计的高钒高速钢(HVHSS)为研究对象,在1100~1220℃温度区间进行淬火热处理,研究淬火温度(T_q)对钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:当T_q=1100℃时,碳化物偏聚得不到改善,基体韧性差,摩擦磨损过程中裂纹一旦萌生即迅速扩展,造成碳化物整体磨损剥落,耐磨性差;T_q超过1140℃时,大量碳化物分解,合金元素熔入马氏体中,导致Mf降低,残留奥氏体增加,基体硬度低,碳化物硬质点得不到保护,过早暴露,导致其耐磨性差。经1140℃淬火-回火处理试样组织中针状马氏体含量较多,且保留适量韧性较好的残留奥氏体相,细小粒状碳化物分布均匀,摩擦因数最小,平均摩擦因数仅为0.3254,与Si C砂轮对磨10 h后,其磨损量仅为9.9 mg,约为1100℃淬火-回火试样的48%,耐磨性最好。     

深冷处理对冷作模具D2钢性能的影响分析

对冷作模具D2钢进行不同的深冷处理,并进行了显微组织、表面硬度、耐磨性和冲击韧度的测试与分析。结果表明,深冷处理,尤其是淬火回火后再进行深冷处理,有利于促进钢中碳化物的弥散分布,提高表面硬度、耐磨性和冲击韧度;淬火回火后进行-196℃×2 h深冷处理的冷作模具D2钢,其表面硬度较未经深冷处理试样提高5.38%,20℃磨损体积减少68.89%、200℃磨损体积减少77.74%,冲击韧度提高40.80%。     

贝氏体等温淬火对Dievar热作模具钢高温摩擦磨损性能的影响

利用贝氏体等温淬火工艺在Dievar钢中制备不同体积比例的贝/马复相微观组织,通过对显微组织、宏观/微观硬度、磨面形貌、磨屑和磨损率的分析进一步研究了贝/马复相Dievar热作模具钢的高温摩擦磨损性能并探讨其磨损机制。结果表明,Dievar钢中下贝氏体含量随等温淬火保温时间的延长而增加,其中保温3、5、10 min时下贝氏体体积占比分别为32%、45%、63%。贝/马复相试样相比于传统油淬试样具有更高的回火抗性,不同等温试样硬度值均高于传统油淬试样硬度值。同等磨损条件下,等温淬火Dievar钢相较于常规热处理Dievar钢耐磨性更加优异。在400～600℃高温摩擦磨损试验条件下,Dievar钢表面氧化物为Fe₂O₃和Fe₃O₄。Dievar钢400～500℃高温磨损机制为磨粒-轻微氧化磨损;随着温度升高,氧化物颗粒尺寸变大,磨粒磨损加剧。当温度升至600℃时,常规油淬试样磨损机制为磨粒-氧化磨损,以磨粒磨损为主;而等温淬火试样磨损机制则以氧化磨损为主。     

可控离子渗入对新型热作模具钢高温耐磨性能的影响

借助高温摩擦磨损试验机、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计等研究了可控离子渗入(PIP)对新型热作模具钢显微组织及高温耐磨性的影响。结果表明,采用可控离子渗入技术处理后的新型热作模具钢试样表面形成了40 μm厚的致密且均匀的渗层。最外层的Fe₃O₄相能降低试样表面的摩擦因数,次表层的Fe_2-3N和Fe₄N能显著提高基体硬度。磨损温度低于 600 ℃ 时,Fe_2-3N和Fe₄N相稳定存在;磨损温度高于800 ℃时,Fe_2-3N和Fe₄N相转变为α-Fe相,形成含氮马氏体组织,提高了材料的抗高温磨损性能。     

W6Mo5Cr4V2高速钢深冷处理研究

研究了深冷处理对W6M05Cr4V2高速钢显微组织、力学性能及耐磨性的影响。试验结果表明,深冷处理能减少W6M05Cr4V2高速钢中的残留奥氏体,析出超细碳化物,提高硬度和耐磨性;深冷处理对冲击吸收功影响不大。W6M05Cr4V2高速钢合适的深冷处理工艺为：温度．130-150℃,保温时间以钢件冷透为准,处理次数一般为1次。     

深冷处理对T10A钢力学性能和耐磨性能的影响

通过改变深冷处理温度和时间,研究了不同深冷处理工艺对T10A钢力学性能和耐磨性能的影响。研究表明:深冷处理对T8A钢的强度和冲击韧性影响较小,但能提高T8A的硬度和耐磨性;不同工艺处理后硬度均能提高1 HRC左右,提高耐磨性的最佳处理工艺为-150℃保温6 h,其处理后耐磨性比未深冷提高了86%。      

深冷处理对合金铸铁组织及耐磨性能的影响

采用OM、SEM、XRD、摩擦试验等分析手段研究了合金铸铁在淬火+回火后增加深冷处理工艺对组织及耐磨性能的影响。结果表明:深冷处理前后合金铸铁的石墨形态均主要以A型为主,级别为5级,深冷处理后马氏体晶界上析出超微细碳化物,残留奥氏体的体积分数由19.6%减小为14.8%,使得合金铸铁的硬度增加了3 HRC;深冷处理后合金铸铁在25~100 ℃的平均热膨胀系数由13.34×10^-6 K^-1减小至10.97×10^-6 K^-1,材料随温升其性能稳定性较好;同工况油润滑条件下,深冷处理后的合金铸铁磨损体积和摩擦因数小于未深冷的合金铸铁。     

淬火处理对轧辊用高硼高速钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、硬度计及MM-200磨损试验机,研究了淬火温度对轧辊用高硼高速钢显微组织和性能的影响。结果表明,高硼高速钢的铸态组织由马氏体、铁素体、珠光体和沿晶界呈连续网状分布的共晶硼碳化物组成,共晶硼碳化物主要是M₂B和M₇(C,B)₃;随着淬火温度的升高,基体全部转变成为马氏体,并有二次硼碳化物M₂₃(C,B)₆析出;高硼高速钢的硬度和耐磨性随着淬火温度的升高而明显增加,在1 150℃淬火时硬度最高、耐磨性最好。     

STUDY ON CRYOGENIC PHASE CHANGE ＆ WEAR CHARACTERISTIC OF HIGH SPEED STEEL

The microscopic structure change rule in high speed steel (HSS) after an additional cryogenic treatment was studied in this paper. Highly dispersed nano-carbide (η-Fe2 C) separated from tempering martensite was found distributed on twin planes of marten-site and dislocation places. Retained austenite was found sheared into martensite and nano-carbide separated at the same time. In addition, the tempering martensite was fine-grained. The stated changes of HSS evidently improve the lifespan of HSS cutter and fully show the advantages of nano-structure. The cryogenic treatment of HSS also improves the roughness of HSS cutter (decrease Ra number by about 50%) and greatly increases the wear resistance of HSS cutter. Further experiments on the wear characteristic of HSS cutter supported the findings mentioned above. The stated HSS treatment technology would implement nano-structure of traditional tool steel through phase change. It could be a new method to improve the performance of HSS cutter.     

热轧钢/热轧钢摩擦副干摩擦高温摩擦行为的研究

用多功能SRV试验机评价了热轧钢/热轧钢摩擦副在干摩擦条件下的高温减摩抗磨性能,并对高温磨损表面进行了分析.结果表明,在试验范围内热轧钢/热轧钢摩擦副的高温摩擦系数随时间的延长呈增长趋势,增长趋势的快慢与试验参数有关,高速时的高温摩擦系数明显低于低速时的高温摩擦系数;大量氧化铁磨屑的产生是造成热轧钢/热轧钢摩擦副高温摩擦系数上下波动的主要原因.试验速度对热轧钢/热轧钢摩擦副的高温磨损机理有很大的影响,在高速（0.32m/s）条件下,高温磨损机理主要是磨粒磨损;而在低速（0.10m/s）条件下,高温磨损机理主要是粘着磨损.     

氮碳氧复合处理(QPQ)对MPS700A钢组织与性能的影响

采用氮碳氧复合处理(QPQ)技术对耐蚀耐热不锈钢MPS700A钢进行表面改性,分别进行(450～500)℃×5 h和(550～570)℃×3 h盐浴氮碳共渗试验,氧化处理工艺均为400℃ ×30 min.对QPQ处理后试样渗层的表面形貌、表面硬度、脆性及其耐磨性进行了分析.结果表明:渗层主要由氧化膜层、疏松层、化合物层...